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Effects of low temperature stress on excitation energy partitioning and photoprotection in Zea mays

Savitch, L.V., Ivanov, A.G., Gudynaite-Savitch, L., Hüner, N.P.A., et Simmonds, J.A. (2009). « Effects of low temperature stress on excitation energy partitioning and photoprotection in Zea mays L. », Functional Plant Biology, 36(1), p. 37-49. doi : 10.1071/FP08093  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons effectué une analyse de la répartition de l’énergie lumineuse absorbée par le PSII en fractions utilisées pour la photochimie du PSII (ΦFPSII) et dissipées thermiquement par le phénomène d’extinction dépendant du ΔpH et de la zéaxanthine (ΦNPQ) et en pertes d’énergie non photochimiques constitutives (Φf,D) dans des feuilles de maïs témoins et cryostressées. La répartition estimée de l’énergie lumineuse absorbée par les diverses voies a indiqué que, chez les feuilles cryostressées, la fraction ΦPSII était deux fois plus faible et celle dissipée thermiquement par le ΦNPQ seulement 30 % plus élevée que chez les feuilles témoins. Par contre, la fraction Φf,D, celle de l’énergie lumineuse absorbée dissipée par d’autres mécanismes d’extinction, était deux fois plus élevée dans les feuilles cryostressées. Les mesures de thermoluminescence ont révélé que les changements dans la répartition de l’énergie s’accompagnaient d’une réduction de l’écart de température (ΔTM) entre les recombinaisons de charge S2/3QB- et S2QA- de 8 °C dans les feuilles cryostressées et de 14,4 °C dans les feuilles témoins. Ces observations augmentent la possibilité d’une autre voie non radiative de recombinaison de la paire de radicaux P680+QA- pour la dissipation de l’énergie au centre de réaction du PSII chez les plants de maïs cryostressés. Cet autre mécanisme d’extinction pourrait jouer un rôle important dans la dissipation de l’énergie thermique et la photoprotection lorsque la capacité des voies primaires d’extinction photochimiques (ΦPSII) et non photochimiques dépendantes de la zéaxanthine (ΦNPQ) sont thermodynamiquement limitées dans les feuilles de maïs exposées au froid.

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